摘 要:本文主要闡述顱腦轉移瘤的影像檢查技術、病變部位、影像特點及鑑別診斷。透過回顧分析不同原發腫瘤的顱腦轉移表現, 總結其影像特徵, 並提出與原發顱腦病變的鑑別, 旨在提高臨床診斷及應用價值。

關鍵詞:顱腦轉移瘤; 影像檢查技術; 病變部位; 影像特點;

顱腦是惡性腫瘤常見的遠處轉移器官之一, 最常見發生腦轉移的惡性腫瘤有肺癌、乳腺癌、惡性消化道腫瘤等, 最常見的轉移途徑為血行轉移, 腦轉移瘤約佔顱內腫瘤20%~40%。好發部位為腦實質內, 其中幕上好發於大腦半球 (約佔80%) , 以大腦中動脈分佈區多見;幕下轉移常見於小腦。腦轉移瘤亦可見於腦膜 (硬腦膜、軟腦膜) 、腦幹、垂體、視神經及眼球、顱骨。本文結合中山大學腫瘤防治中心的相關典型病例影像圖片說明腦轉移瘤的影像診斷。

1 腦轉移瘤影像學檢查技術概述

中樞神經系統的常用影像學檢查方法包括計算機斷層掃描成像 (CT) 、核磁共振成像 (MRI) 、數字減影血管造影 (DSA) 、核

醫學

成像 (PET-CT) 等, 這些檢查方法各有其優缺點, 應根據臨床需要有效選擇。

1。1 MRI

是目前中樞神經系統檢查最重要的影像診斷方法, 亦是臨床懷疑有腦轉移瘤的首選檢查方式。其優點是無輻射、軟組織解析度高、多引數成像、靈敏度高。缺點是成像較慢, 部分體內有磁敏感金屬的患者、幽閉恐懼症患者不適宜進行MRI檢查。

MRI檢查可利用血管成像 (MRA) 檢查腫瘤與血管的關係, 以及瀰漫加權成像 (DWI) 、擴散張量成像 (DTI) 、灌注加權成像 (PWI) 、磁敏感加權成像 (SWI) 、磁共振波譜成像 (MRS) 、功能性磁共振成像 (f MRI) 等技術進一步評估腦組織的功能和代謝改變, 有利於腦轉移的診斷及鑑別診斷。

1。2 CT

是顱內病變診斷應用較廣泛的影像檢查方法, 其優點是掃描速度快, 密度解析度高, 後處理影象重建能力強, 缺點是存在電離輻射, 軟組織解析度低。CT掃描根據佔位效應和密度改變可以發現大多數腦轉移病灶, CT骨窗可顯示轉移瘤與顱腦骨質的關係, 增強CT掃描可以更好地提高腦轉移瘤診斷靈敏度。

1。3 DSA

DSA是診斷顱內血管性病變的金標準。其優點是對腦血管成像清晰、直觀, 不受顱骨及血流動力學改變影響, 缺點是有創檢查、操作環境存在電離輻射。DSA在腦轉移瘤的診斷上較少應用。

腦轉移瘤影像學表現及診斷技術

1。4 PET-CT

腫瘤細胞葡萄糖、核苷酸、氨基酸等物質代謝異常活躍, 腫瘤代謝顯像就是放射性核素標記代謝底物, 利用核素示蹤技術體外顯像, 探測體內腫瘤組織的代謝情況。其優點是靈敏度高, 對於微小病灶有較高的檢出能力和確診率, 缺點是存在核輻射。

2 腦轉移瘤影像學表現及診斷

2。1 腦實質轉移

腦轉移瘤好發部位為腦實質內, 其中幕上好發於大腦半球, 以大腦中動脈分佈區多見;幕下轉移常見於小腦。常見表現為顱內多發實質病變, 少數可單發[1]。其位置多發生於灰白交界區 (約佔74。5%) , 是由於受腦內動脈血液供應的特殊性影響:大腦皮層的血供多為皮質下白質的3~4倍, 在解剖結構上可知供血動脈在灰白質區變細, 故癌栓常停留於此[2]。形態上腦轉移瘤以類圓形及圓形多見, 因原發腫瘤病理基礎不同, 可不同程度發生囊變、壞死、出血、鈣化等。

2。1。1 CT表現

平掃表現為顱內多發或單發的圓形或類圓形病灶, 以多發病灶多見, 可呈高、中、低或混雜密度, 腫瘤小者為實性結節, 大者中間多有壞死, 呈不規則環狀[3], 一般囊壁厚薄均勻一致, 外部清晰、內壁模糊, 偶可見壁結節。以常見的肺癌轉移瘤為例, 肺癌腦轉移瘤中腺癌以多發轉移瘤常見, 鱗癌以單發轉移瘤多見, 與其病理特性有關。

腦轉移瘤增強掃描病灶多呈結節狀、環形或不規則明顯強化, 見圖1。腺癌腦轉移瘤以結節性強化多見, 鱗癌則以環形強化多見, 見圖2。

圖1 肺癌腦轉移瘤CT影像 (60歲男性)

圖1 肺癌腦轉移瘤CT影像 (60歲男性)

A:CT增強掃描橫斷位示右側額葉、基底節區、雙側小腦半球多發環形、結節狀強化灶 (箭頭) , 邊界欠清;B:增強掃描明顯強化, 周圍少量低密度水腫區

另外, “小腫瘤大水腫”為腦實質轉移瘤特徵性表現, 單發病灶以中重度水腫多見, 呈大片指樣水腫。多發病灶無水腫或輕度水腫, 病灶數較多、中重度水腫較少。瘤周水腫通常不累及胼胝體和大腦皮質, 這一點有別於膠質瘤。瘤周水腫程度可能與轉移瘤的分化程度相關, 分化程度越低, 轉移瘤惡性程度越高, 水腫越嚴重[4]。

2。1。2 MR表現

腦轉移瘤在MR上主要表現為腦實質多發或單發的類圓形異常訊號灶, 無囊變壞死或出血病灶在T1WI上呈等或低訊號, 在T2WI上呈稍高或高訊號, 少數病灶可呈等訊號。如瘤體內出現囊變壞死, 在T1WI上呈低訊號, 在T2WI上呈高訊號, 少數可見在T2WI上呈低訊號環。出血者訊號表現為混雜 (短、長) T1, 混雜 (長、短) T2訊號, 在T2WI影象上呈現厚薄不一、或不完整的不規則含鐵血黃素環[5]。絕大多數腦轉移瘤在MR平掃T1WI及T2WI影象上即可顯示, 極少數病例在轉移早期, 或病灶位於皮層, 或者同時有腦萎縮的患者, MR平掃未能顯示異常訊號。增強掃描, 85%的病例發現比平掃更多的病灶, 能顯著提高靈敏度[6]。在進行MR增強掃描時可見均勻的結節樣或環形的強化影像, 以環形強化多見, 瘤內壞死時, 囊壁呈厚薄不均或壁結節強化;見圖3。

圖2 肺癌腦轉移瘤CT影像 (50歲男性)

圖2 肺癌腦轉移瘤CT影像 (50歲男性)

A:CT平掃橫斷位示做頂葉一環狀轉移瘤, 病灶中央壞死, 邊界清, 周圍腦實質見大片狀低密度水腫區;B:增強掃描病灶明顯環形強化 (箭頭) , 中央液化壞死區及周圍腦實質水腫區無強化

瘤周水腫在MRI上表現為在T2WI上呈斑片狀、條片狀高訊號, 在T1WI上呈等或稍低訊號, 一般表現為“小腫瘤大水腫”。董鵬等[7]對影響肺癌腦轉移灶瘤周水腫範圍的一系列臨床及影像因素做了對比分析, 結果發現瘤周水腫程度與轉移灶大小及發生部位有關, 而與原發病灶強化形式及腫瘤的組織學型別無關聯性。而馬茜等[8]研究則認為不同原發腫瘤腦轉移瘤瘤周水腫程度比較差異有統計學意義, 所以, 瘤周水腫的程度與原發腫瘤型別是否有相關性, 目前意見尚不統一。

在DWI上腦轉移瘤實質部分為等或高訊號, 見圖4-C, 壞死囊變部分低訊號, 在圖4-A、B、D上實質部分顯示為等或稍低訊號, 壞死囊變部分明顯高訊號[9]。閆斌等[10]研究中腦轉移瘤的MRS主要表現:腫瘤實質的膽鹼 (Cho) 峰值增高、N-乙醯天門冬氨酸 (NAA) 峰值降低、Cho/肌酸 (Cr) 及Cho/NAA明顯增高、NAA/Cr降低;見圖5-D。瘤周水腫與正常腦實質代謝物比較, Cho/NAA增高。另外, 腦轉移瘤MRS常可出現脂質峰及可流動脂質[11]。

圖3 乳腺癌腦轉移瘤MR影像 (43歲女性)

圖3 乳腺癌腦轉移瘤MR影像 (43歲女性)

A:MRI平掃橫斷位顯示顱內多髮結節異常訊號, 在T2WI上呈稍高訊號, 部分結節內見壞死, 瘤周見大片狀水腫;B:水腫在FLAIR上呈明顯高訊號;C:增強掃描病灶呈環形強化, 瘤周水腫無強化

圖4 胃癌腦轉移瘤MRI影像 (65歲女性)

圖4 胃癌腦轉移瘤MRI影像 (65歲女性)

A:MRI平掃橫斷位顯示右側頂葉類圓形異常訊號, 在T1WI上呈等訊號為主, 內見小斑片狀高訊號影, 提示瘤內出血。瘤周見大片狀低訊號水腫區;B:在T2WI上病灶呈混雜稍高訊號, 水腫呈明顯高訊號;C:在DWI上, 病灶呈等訊號, 瘤內出血呈低訊號;D:增強掃描病灶呈明顯不均勻強化, 瘤周水腫無強化

2。1。3 PEC/CT主要表現

臨床上最常用的PET/CT正電子藥物為18F-FDG, 是葡萄糖的類似物。達到一定體積的腦轉移瘤在18F-FDG PET/CT上一般顯示為代謝活躍結節, 伴周圍代謝低下的水腫區, 見圖6。但由於腦灰質以葡萄糖代謝為主, 正常腦組織放射性本底過高, 包括轉移瘤在內的腦腫瘤與周圍正常腦組織對比不明顯, 使得肉眼分辨腫瘤有一定難度, 必須結合PET/CT的結構影像特點進行分析。11C-MET是目前臨床應用最多的氨基酸類顯像藥, 其攝取多少主要與組織細胞表面的氨基酸轉運體分佈多少有關, 而與腫瘤細胞的蛋白質合成關係不十分明顯。由於氨基酸不是腦組織的常規能源, 正常腦組織攝取少, 而腦腫瘤攝取11C-MET多, 因此, 11C-MET PET/CT影象組織對比度佳, 影象清晰, 有助於觀察腫瘤組織。

18F-FDG PET/CT還可以觀察大腦轉移瘤所致的交叉性小腦神經機能聯絡不能 (crossed cerebellar diaschisis, CCD) , CCD指腦內某一局灶損傷區域的興奮性傳出衝動喪失, 致神經系統其他特異性區域對刺激的反應性減弱, 這種功能障礙是突發性的, 損傷灶與受累的遠隔區域間有神經解剖的關聯。引發CCD有多種因素, 最常見是由腦血管疾病引起, 然而其發生機制仍不是很清楚。主要表現為一側小腦半球18F-FDG攝取明顯低於對側, 見圖7。

2。2 腦膜轉移

腫瘤腦膜轉移相對腦實質轉移少見, 其發生機率雖然低, 但由於早期診斷困難, 容易漏診, 導致患者預後不良。腦膜轉移的診斷主要依靠有明確的原發惡性腫瘤病史、出現腦實質轉移難以解釋的神經系統症狀和體徵、影像學檢查、腦脊液細胞學檢查。

腫瘤的腦膜轉移一般包括血行轉移、蛛網膜下腔播散和直接侵犯。中樞神經系統以外的腫瘤如肺癌、乳腺癌、淋巴瘤、消化道腫瘤等多經血行轉移, 中樞神經系統腫瘤常見經蛛網膜下腔播散, 鼻咽癌則可透過顱底自然孔道直接侵犯硬腦膜[12,13]。

惡性腫瘤的腦膜轉移一般分為硬腦膜-蛛網膜型和軟腦膜-蛛網膜型, 硬腦膜-蛛網膜型較多見。軟腦膜-蛛網膜型腦膜轉移表現為廣泛性腦回表面、腦溝、腦裂、腦池及室管膜下等部位弧線狀強化, 且形態不規則, 亦可形成結節, 見圖8。硬腦膜-蛛網膜型腦膜轉移MRI表現為大腦凸面或小腦幕連續不均勻線樣腦膜增厚或“鼠尾徵”, 一般不伸入腦溝、腦裂內生長, 範圍多較廣泛, 嚴重者可區域性形成結節或不規則腫塊, 增強掃描明顯強化, 見圖9;如侵犯鄰近腦組織, 可引起區域性腦實質水腫;少數腦膜轉移僅表現為腦積水, 而無腦膜強化[14]。

圖5 肺癌腦轉移瘤MRI影像 (55歲女性)

圖5 肺癌腦轉移瘤MRI影像 (55歲女性)

A:MRI平掃橫斷位顯示左側顳葉不規則異常訊號, 在T1WI上呈環形等訊號, 中央壞死區呈低訊號;B:在T2WI上病灶囊變壞死區呈明顯高訊號, 瘤周見大片狀高訊號水腫區;C:在增強掃描上病灶呈環形強化為主, 邊界結節樣強化, 壞死區無強化;D:在MRS上, IOS區取病灶強化部分, 曲線顯示:Cho明顯增高、NAA降低、Cho/Cr及Cho/NAA明顯增高、NAA/Cr降低;並可出現脂質峰

圖6 肺癌腦轉移11C-MET PET/CT影象

圖6 肺癌腦轉移11C-MET PET/CT影象

A:顱腦18F-FDG PET/CT顯示左側頂葉大片狀水腫區代謝低下;B:顱腦11C-MET PET/CT顯示左側頂葉近大腦鐮結節代謝活躍, 周圍大片狀水腫區低下;C:顱腦18F-FDG PET/CT顯示左側頂枕葉結節代謝活躍, 周圍水腫區代謝低下;D:顱腦11C-MET PET/CT顯示左側頂枕葉結節代謝活躍

圖7 右肺腺癌腦轉移18F-FDG PET/CT影象

圖7 右肺腺癌腦轉移18F-FDG PET/CT影象

右側小腦半球18F-FDG攝取明顯低於對側

圖8 椎管內滑膜肉瘤腦膜轉移MRI增強掃描 (7歲男性)

圖8 椎管內滑膜肉瘤腦膜轉移MRI增強掃描 (7歲男性)

A:冠狀位;B:橫斷位;C:矢狀位;雙側額部、右側顳部軟腦膜不均勻弧線狀增厚、明顯強化;部分腦回見條帶狀強化

腦部MRI成像, 特別是增強MRI是診斷和定位腦膜轉移瘤的重要手段。

3 鑑別診斷

3。1 膠質瘤

單發常見, 需與單發的腦轉移瘤鑑別, 高級別膠質瘤與腦轉移瘤鑑別較為困難。膠質瘤多位於腦深部腦白質, 可有擴散灶, 多數位於原發灶附近, 浸潤生長, 邊界不清, 可沿腦白質擴散至鄰近腦白質或經胼胝體累及對側, 呈環形強化時壁厚薄不均, 常有壁結節, 瘤周水腫相對較輕, 水腫可累及胼胝體;見圖10。膠質瘤水腫區在MRS影象上NAA減低, Cho升高, 膠質瘤的瘤周Cho/Cr值升高[15], 而轉移瘤在MRS影象上無此特點。

圖9 肺癌硬腦膜轉移MRI增強掃描 (51歲男性)

圖9 肺癌硬腦膜轉移MRI增強掃描 (51歲男性)

A:橫斷位;B:冠狀位:右側額部硬腦膜呈不均勻增厚、明顯強化;可見“鼠尾徵”

圖1 0 膠質母細胞瘤 (Ⅳ級) MRI (69歲女性)

圖1 0 膠質母細胞瘤 (Ⅳ級) MRI (69歲女性)

A:MRI平掃橫斷位示右側枕葉不規則腫塊, 邊界不清, 在T1WI上呈混雜等稍低訊號, 病灶沿腦白質擴散;B:病灶在T2WI上呈混雜稍高訊號, 周圍腦實質斑片狀高訊號水腫區;C:在增強掃描上病灶呈明顯不均勻強化, 水腫區不強化, 鄰近見小斑片樣強化擴散灶

圖11左丘腦間變星形細胞瘤Ⅲ級術後11C-MET PET/CT顯像, 可見術區結節代謝活躍, 為膠質瘤術後復發的PET/CT表現。

圖11左丘腦間變星形細胞瘤Ⅲ級術後11C-MET PET/CT顯像, 可見術區結節代謝活躍, 為膠質瘤術後復發的PET/CT表現。

3。2 血管母細胞瘤

血管母細胞瘤好發於成年人16~48歲, 男性多於女性, 多發生於小腦。其分型有囊結節型 (大囊小結節) 、實質型、單純囊性型, 囊壁一般不強化, 結節顯著強化, 在DWI上實質部分不受限, 結節及鄰近腦組織可見流空血管, 見圖12。而單發腦轉移瘤以囊變多見, 囊壁可見強化, 在DWI上實質部分受限, 無流空血管, 可茲鑑別。

圖1 1 左丘腦間變星形細胞瘤Ⅲ級術後11C-MET PET/CT顯像

圖1 1 左丘腦間變星形細胞瘤Ⅲ級術後11C-MET PET/CT顯像

顯示術區結節代謝活躍

3。3 腦膿腫

常有感染病史是重要鑑別依據, 腦膿腫病理上分為三期:急性腦炎期、化膿期、包膜形成期 (1~2周) , 其中包膜形成期 (圖13) 最需要跟腦轉移瘤相鑑別, 其在T2WI上表現為在高訊號環壁外可見低訊號環徵, 形成“雙環徵”, 在DWI上囊內呈高訊號, 強化環內外壁均較光滑整齊, 壁厚薄均勻;有時可有“切跡徵”、“囊中囊”等徵象, 無壁結節。而後者強化環外壁光滑內壁模糊、壁厚薄不均勻, 可有壁結節, 在DWI上囊內彌散不受限。

3。4 脫髓鞘病變

3。4。1 多發性硬化

需要與多發的腦轉移瘤鑑別, 多發性硬化多見於青年女性病灶, 病程以緩解與復發交替為特徵, 常發生在側腦室周圍及深部腦白質, 最大徑常與側腦室垂直 (即直角徵) , 活動期病灶可呈環形、半環形 (開口向外, 開環徵) 強化及結節強化;無佔位效應、缺乏指狀水腫;病灶多發新舊不一;病灶內有走行正常髓靜脈穿過。圖14顯示1例多發性硬化患者的顱腦MRI表現。

圖1 2 囊結節型血管母細胞瘤 (34歲女性)

圖1 2 囊結節型血管母細胞瘤 (34歲女性)

A:右側小腦半球見一囊實性佔位, 在T2WI上囊性部分呈高訊號, 實性壁結節呈稍高訊號, 周圍見少量水腫;B:在T1WI上囊性部分呈低訊號, 實性成分呈等訊號;C:在DWI上結節呈低訊號;D:增強掃描結節明顯強化, 囊壁不強化;E:在PWI上, 病灶呈低灌注

圖1 3 腦膿腫MRI (59歲男性)

圖1 3 腦膿腫MRI (59歲男性)

A:MRI橫斷位示右側頂葉病灶, 在T1WI上呈低訊號, 邊緣見環形高訊號;B:在T2WI上呈混雜高訊號, 周圍腦實質見大片狀高訊號水腫區;C:在DWI上囊內彌散受限, 呈高訊號;D:增強掃描病灶呈環形強化灶, 見“囊中囊”徵象

圖1 4 多發性硬化 (42歲女性)

圖1 4 多發性硬化 (42歲女性)

A:MRI橫斷位雙側側腦室旁多發病灶, 部分病灶長徑與側腦室垂直, 在T2WI上呈高訊號;B:在T1WI上呈低訊號;C:在FLAIR上呈高訊號;D:增強掃描病灶無強化

3。4。2 脫髓鞘假瘤

女性多見, 平均年齡37歲。輕, 在T1WI上呈低訊號, 在T2WI上呈高訊號, 非閉影像特徵表現為腦白質內單發團塊, 佔位效應多較環形強化 (開口朝向灰質) , 環形強化或結節樣強化, 有時可見垂直於側腦室的線條樣強化 (梳齒樣擴張靜脈血管) 。在MRS上Cho、Cho/Cr均可增高, 常見乳酸峰和穀氨酸鹽峰, 對脫髓鞘假瘤的診斷有一定特異性。見圖15。

圖1 5 脫髓鞘假瘤

圖1 5 脫髓鞘假瘤

A:MRI平掃示右側額頂葉病變, 邊界不清, 在T1WI上呈低訊號;B:增強掃描病灶呈非閉環形強化 (開口朝向灰質) ;C:在DWI上病灶呈低訊號, 周圍見高訊號環;D:在MRS上見Cho峰明顯升高, Cr、NAA峰減低, 可見Lip峰

3。5 腦結核

腦結核多見於青壯年, 以血行播散為主, 腦結核病變可見以下4種類型:肉芽腫型;乾酪型;瀰漫性粟粒樣型;腦膜炎型。與腦轉移瘤的鑑別要點主要是, 前者囊變區在T1WI上稍高訊號, 在DWI上受限, 內壁常常較為光整, 見圖16;後者囊變區在T1WI上呈低訊號, 在DWI上不受限, 且囊壁厚薄不均勻, 可有壁結節。

圖1 6 腦結核瘤 (21歲女性)

圖1 6 腦結核瘤 (21歲女性)

A:MRI平掃示左側小腦半球見不規則病灶, 邊界不清, 病灶中央在T1WI上呈等稍高訊號, 病灶邊緣呈稍高訊號;B:在T2WI上病灶呈混雜等稍高訊號, 邊緣呈高訊號, 病灶周圍腦實質見大片狀水腫區;C:增強掃描病灶呈環形明顯強化, 壁厚薄不均勻, 中心囊變區無強化

3。6 寄生蟲感染

中樞神經系統最常見的寄生蟲感染性疾病是腦囊蟲病, 是豬絛蟲的囊尾蚴寄生於人腦內所引起的疾病, 佔全身囊蟲病的80%。可分為:腦實質型、腦室型、腦膜型、混合型;腦實質型又細分為腦炎型、囊泡型、多發環形或結節強化型、慢性鈣化型。其中多發小囊泡型需要與多發腦轉移瘤相鑑別。多發小囊泡型CT表現為腦實質內多發圓形、類圓形低密度影, 分佈不均, 典型者可見小結節狀等密度囊蟲頭節, 增強掃描多不強化, 見圖17-A;在MRI上, 囊尾蚴存活時, 病灶在T1WI上呈低訊號, 在T2WI上呈高訊號, 周圍無水腫, 頭節呈等訊號, 見圖17-B;囊尾蚴死亡後, 病灶周圍出現水腫, 鈣化期, 病灶在T1WI及T2WI均呈低訊號。典型的頭節與鈣化, 是兩者主要的鑑別點。

圖1 7 腦囊蟲病

圖1 7 腦囊蟲病

A:CT平掃示雙側腦實質多發類圓形低密度灶及結節狀鈣化, 邊界欠清, 病灶內密度不均;B:右側顳葉、左側枕葉見結節狀異常訊號灶, 在T1WI上病灶呈低訊號, 內見小條狀高訊號, 在T2WI上病灶呈高訊號, 增強掃描病灶呈環形強化

4 總結